一種巖石全斷面加載裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種巖石全斷面加載裝置，目的是設(shè)計(jì)一種具有大噸位的三方向動靜組合加載裝置，包括固定設(shè)置在外框架側(cè)面和頂部的液壓缸群，還包括：實(shí)現(xiàn)巖石到達(dá)指定加載位置的上料部分和將巖石封閉的閘門，閘門置于導(dǎo)軌上。本發(fā)明的加載裝置具有框架式排缸結(jié)構(gòu)，能提供大噸位的載荷，對方形巖石進(jìn)行全斷面加載，滿足深部巖石的物理災(zāi)害模擬試驗(yàn)的加載要求。缸組前端的平板可以保證載荷始終垂直作用于模型表面,使模型受力均衡,提高模型試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
【專利說明】
一種巖石全斷面加載裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種加載裝置，尤其涉及一種巖石全斷面加載裝置，屬于地質(zhì)力學(xué)模擬試驗(yàn)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展帶動了基礎(chǔ)工程建設(shè)和資源開發(fā)以前所未有的速度蓬勃發(fā)展，出現(xiàn)了大量深部巷道和深埋長大隧道(隧洞)工程，其工程規(guī)模與技術(shù)難度世界罕見。隨著這些工程，也產(chǎn)生了許多的高強(qiáng)度動力災(zāi)害，造成大量人員傷亡、機(jī)械損壞、工期延誤和重大經(jīng)濟(jì)損失，且動力災(zāi)害的危害性隨著埋深和應(yīng)力水平的增大而顯著增大，這些災(zāi)害是人們對于深部巖石工程現(xiàn)象的發(fā)生機(jī)理把握不清，無法有效防治造成的。因此，通過模型試驗(yàn)?zāi)M深部巖石受力狀況就變得十分必要了。模型模擬試驗(yàn)在相似材料研制配比的基礎(chǔ)上，模擬深部巖體的受力狀況，模擬多樣的工程方式，再現(xiàn)動力災(zāi)害，對于實(shí)際中動力災(zāi)害的防治有著積極的作用。實(shí)現(xiàn)加載條件的準(zhǔn)確性，能為后邊模擬工程方式提供良好的前提，能盡可能全面反映動力災(zāi)害的主要影響因素和實(shí)際條件，對實(shí)際的地下工程施工有指導(dǎo)意義。在模型試驗(yàn)的加載方式上，國內(nèi)外研究者有許多的成果，如有通過空氣壓縮機(jī)與空氣過濾器、調(diào)壓閥和橡膠氣囊相結(jié)合組成的氣囊式的加載系統(tǒng);也有直接作用于模型表面的液壓加載方式。這些加載方式有著無法滿足大載荷的加載要求，同時(shí)只能提供靜力加載方式的缺陷，無法準(zhǔn)確反應(yīng)深部巖體的實(shí)際受力。本發(fā)明的巖石全斷面加載裝置能進(jìn)行大噸位的三方向動靜組合加載，對于深部巖石受力狀況模擬方面更為準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了設(shè)計(jì)一種具有大噸位的三方向動靜組合加載裝置而提供一種巖石全斷面加載裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:包括方形的外框架，外框架內(nèi)設(shè)置有加載臺，在外框架的一個(gè)側(cè)面上設(shè)置有板子，在板子上安裝有第三液壓缸群，第三液壓缸群的中間設(shè)置有第三沖擊缸，與板子所在平面相鄰的外框架的一個(gè)側(cè)面上安裝有第一液壓缸群，第一液壓缸群的中間設(shè)置有第一沖擊缸，外框架的頂端面安裝有第二液壓缸群，第二液壓缸群的中間設(shè)置有第二沖擊缸，每個(gè)所述的液壓缸群至少包括八個(gè)液壓缸，與板子所在平面相鄰的外框架的另一個(gè)側(cè)面外固連有上料臺，上料臺上安裝有可移動的上料車，上料車的側(cè)面安裝有驅(qū)動上料車移動的電機(jī)一，上料車上安裝有巖石模型，在板子所在的外框架的側(cè)面上還設(shè)置有閘門滑軌臺，閘門滑軌臺上安裝有閘門，閘門滑軌臺的端面上安裝有電機(jī)二，電機(jī)二的輸出端固連有絲杠，閘門與安裝在絲杠的滑塊固連。
[0005]本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征:
[0006]1.每個(gè)所述的液壓缸群是框架式排缸結(jié)構(gòu)，包括順時(shí)針設(shè)置的第一單作用靜力加載缸、第一雙作用靜力加載缸、第二單作用靜力加載缸、第三單作用靜力加載缸、第四單作用靜力加載缸、第二雙作用靜力加載缸、第五單作用靜力加載缸、第六單作用靜力加載缸。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的加載裝置具有框架式排缸結(jié)構(gòu)，能提供大噸位的載荷，對方形巖石進(jìn)行全斷面加載，滿足深部巖石的物理災(zāi)害模擬試驗(yàn)的加載要求。缸組前端的平板可以保證載荷始終垂直作用于模型表面，使模型受力均衡，提高模型試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的主視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本發(fā)明的右視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3是本發(fā)明的俯視方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ]圖4是本發(fā)明的板子的主視方向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖5是本發(fā)明的板子及其上的液壓缸群側(cè)視圖；
[0013]圖6是本發(fā)明的內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖7是本發(fā)明的液壓缸群布置的主視方向示意圖；
[0015]圖8是本發(fā)明的液壓缸群布置的俯視方向示意圖；
[0016]圖9是本發(fā)明的單、雙作用缸布置圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]結(jié)合圖1-圖9，本發(fā)明提供的一種用于地質(zhì)力學(xué)模擬試驗(yàn)的巖石全斷面加載裝置，其目的是設(shè)計(jì)一種具有大噸位的三方向動靜組合加載裝置，包括固定設(shè)置在外框架側(cè)面、頂部的液壓缸群和安裝在板子上的液壓缸群，板子安裝在外框架一側(cè)上。也即所述的三個(gè)液壓缸群分別位于x、y、z方向，實(shí)現(xiàn)x、y、z三個(gè)方向的加載，加載方向垂直于巖石模型表面。上料部分先將巖石運(yùn)送到指定位置，然后閘門關(guān)閉，后在三個(gè)液壓缸群的作用下實(shí)現(xiàn)三方向的加載。本發(fā)明還包括:實(shí)現(xiàn)模型到達(dá)指定加載位置的上料部分和將模型封閉的閘門，閘門置于導(dǎo)軌上。上述各裝置之間緊密配合構(gòu)成一套巖石全斷面加載裝置。
[0019]設(shè)置在外框架側(cè)面、頂部的液壓缸群和安裝在板子上的液壓缸群的液壓缸為八個(gè)以上，并且能提供動載荷和靜載荷。
[0020]所述的上料部分和閘門由單獨(dú)的電機(jī)作為動力源，實(shí)現(xiàn)模型的上下料和閘門的開關(guān)。
[0021]具體的說本發(fā)明包括第一沖擊缸1、外框架2、第一液壓缸群3、板子4、第二沖擊缸
5、連接螺母6、柱子7、巖石模型8、電機(jī)一9、上料車1、上料臺11、閘門12、閘門滑軌臺13、電機(jī)二 14、第三沖擊缸15、絲杠16、第二液壓缸群17、第三液壓缸群18、加載臺19。巖石模型8進(jìn)行加載前，需要將巖石模型8運(yùn)送到加載臺19上。巖石模型8放在上料車10上，在電機(jī)一 9的帶動下，上料車10在上料臺11上前進(jìn)，直到到達(dá)加載臺19，接下來進(jìn)行閘門12的關(guān)閉。閘門12在電機(jī)二 14的帶動下，通過滾珠絲杠結(jié)構(gòu)在閘門滑軌臺13上移動進(jìn)行閘門的關(guān)閉，接下來就可以進(jìn)行巖石模型8的加載了。結(jié)合圖4、圖5、圖6，第一液壓缸群3和第二液壓缸群17分別固定設(shè)置在外框架的側(cè)面和頂部，對巖石模型8提供x、z向的加載力。第三液壓缸群18安裝在板子4上，板子4安裝在外框架一側(cè)，從而為巖石模型8提供y向的加載力。
[0022]結(jié)合圖7、圖8、圖9，以第一液壓缸群3為例，對框架式排缸結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明?？蚣苁脚鸥捉Y(jié)構(gòu)包括:單作用靜力加載缸3-1、3-3、3-5、3-6、3-8、3-9;雙作用靜力加載缸3-2、3-7;動力第三沖擊缸-4。單作用靜力加載缸結(jié)構(gòu)如圖9中b所示，雙作用靜力加載缸結(jié)構(gòu)如圖9中a所示。這種框架式排缸布置不僅能提供大噸位的靜力加載，同時(shí)也可以提供動載荷，模擬實(shí)際中的深部巖體受力狀況。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種巖石全斷面加載裝置，其特征在于:包括方形的外框架，外框架內(nèi)設(shè)置有加載臺，在外框架的一個(gè)側(cè)面上設(shè)置有板子，在板子上安裝有第三液壓缸群，第三液壓缸群的中間設(shè)置有第三沖擊缸，與板子所在平面相鄰的外框架的一個(gè)側(cè)面上安裝有第一液壓缸群，第一液壓缸群的中間設(shè)置有第一沖擊缸，外框架的頂端面安裝有第二液壓缸群，第二液壓缸群的中間設(shè)置有第二沖擊缸，每個(gè)所述的液壓缸群至少包括八個(gè)液壓缸，與板子所在平面相鄰的外框架的另一個(gè)側(cè)面外固連有上料臺，上料臺上安裝有可移動的上料車，上料車的側(cè)面安裝有驅(qū)動上料車移動的電機(jī)一，上料車上安裝有巖石模型，在板子所在的外框架的側(cè)面上還設(shè)置有閘門滑軌臺，閘門滑軌臺上安裝有閘門，閘門滑軌臺的端面上安裝有電機(jī)二，電機(jī)二的輸出端固連有絲杠，閘門與安裝在絲杠的滑塊固連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石全斷面加載裝置，其特征在于:每個(gè)所述的液壓缸群是框架式排缸結(jié)構(gòu)，包括順時(shí)針設(shè)置的第一單作用靜力加載缸、第一雙作用靜力加載缸、第二單作用靜力加載缸、第三單作用靜力加載缸、第四單作用靜力加載缸、第二雙作用靜力加載缸、第五單作用靜力加載缸、第六單作用靜力加載缸。
【文檔編號】G01N3/12GK105910915SQ201610309168
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】張忠林, 周雪鵬, 周輝, 朱勇, 洪維, 李思宇, 田鵬
【申請人】哈爾濱工程大學(xué)